(57)【要約】【課題】荷電ビームのブランキングに伴う偏向誤差を抑制することができ、描画精度の向上をはかる。【解決手段】試料上に所望パターンを描画する荷電ビーム描画装置であって、荷電ビームを発生する荷電ビーム源１１と、荷電ビーム源１１で発生された荷電ビーム１２を試料面１４上に集束するレンズ系２１，２２，２３と、ビームの試料面１４への到達を制御するためのブランキング偏向器４１と、ブランキング偏向器４１へブランキング信号を供給するブランキング偏向制御回路５１と、ブランキング信号の波形、周波数、時比率、ショット時間の少なくとも一つに応じて、ブランキング偏向に伴う偏向誤差を補正するブランキング補正機構とを備えた。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
荷電ビームを発生する荷電ビーム源と、
前記荷電ビーム源で発生された荷電ビームを試料面上に集束するレンズ系と、
前記ビームの試料面への到達を制御するためのブランキング偏向器と、
前記ブランキング偏向器へブランキング信号を供給するブランキング偏向制御回路と、
前記ブランキング信号の波形、周波数、時比率、ショット時間の少なくとも一つに応じて、ブランキング偏向に伴う偏向誤差を補正するブランキング補正手段と、
前記荷電ビームを前記試料面上の目的の位置へ偏向するための対物偏向器と、
を具備したことを特徴とする荷電ビーム描画装置。
【請求項２】
前記ブランキング補正手段は、前記ブランキング信号の波形、周波数、時比率、ショット時間の少なくとも一つで決まる補正係数を前記ブランキング偏向制御回路に入力し、ブランキング信号自体を変形するものであることを特徴とする請求項１記載の荷電ビーム描画装置。
【請求項３】
前記ブランキング補正手段は、前記ブランキング信号の波形、周波数、時比率、ショット時間の少なくとも一つで決まる補正係数を基に補正信号を形成し、これをブランキング信号発生器からのブランキング信号に重畳するものであることを特徴とする請求項１記載の荷電ビーム描画装置。
【請求項４】
前記補正係数を、描画条件に応じて演算して求めることを特徴とする請求項２又は３に記載の荷電ビーム描画装置。
【請求項５】
前記ブランキング補正手段は、前記偏向誤差が変化する特徴的時間或いは時定数に応じてＮ（Ｎは自然数）段階に分けて偏向の補正を行うものであることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の荷電ビーム描画装置。
【請求項６】
前記ブランキング補正手段は、前記ブランキング偏向器とは別に偏向誤差補正用電極を設け、該電極に前記ブランキング偏向に伴う偏向誤差を補正するための補正信号を供給するものであることを特徴とする請求項１記載の荷電ビーム描画装置。
【請求項７】
前記ブランキング補正手段は、ブランキング偏向によるレンズへのビーム入射角度により発生する試料面上の偏向誤差を補正するものであることを特徴とする請求項１記載の荷電ビーム描画装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ビームをオン・オフするためのブランキング偏向器の改良をはかった荷電ビーム描画装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、試料上にＬＳＩパターンを描画するものとして電子ビーム描画装置が用いられている。この装置において高速描画を行うには、ブランキング偏向器により高速にビームをオン・オフ（ブランキング）する必要があり、ブランキング波形の立ち上がりと立下りを急峻にする必要がある。このためには、ブランキングジェネレータとインピーダンスマッチングをとれる偏向電極に電流を流す構成とすればよい（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
しかし、この種の装置において、ブランキングを高速で行うと、ビームショットの形状や強度分布、又はビームの位置のずれ等によると予想される描画誤差が生じてしまう。
【０００４】
なお、ビームを試料面上で位置決めするための走査用偏向器に関しては、渦電流効果などで発生する電磁偏向誤差を静電偏向器で補正することが提案されている（例えば、特許文献２参照）。しかし、上記の偏向誤差は走査用偏向器特有のものであり、ビームをオン・オフするブランキング偏向器に関しては問題ないと考えられていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−１５００５５号公報
【特許文献２】特開平７−１４２３５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、荷電ビームのブランキングに伴う偏向誤差を低減することができ、描画精度の向上をはかり得る荷電ビーム描画装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様に係わる荷電ビーム描画装置は、荷電ビームを発生する荷電ビーム源と、前記荷電ビーム源で発生された荷電ビームを試料面上に集束するレンズ系と、前記ビームの試料面への到達を制御するためのブランキング偏向器と、前記ブランキング偏向器へブランキング信号を供給するブランキング信号発生器と、前記ブランキング信号の波形、周波数、時比率、ショット時間の少なくとも一つに応じて、ブランキング偏向に伴う偏向誤差を補正するブランキング補正手段と、前記荷電ビームを前記試料面上の目的の位置へ偏向するための対物偏向器と、を具備したことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、ブランキング信号の波形、周波数、時比率、ショット時間の少なくとも一つに応じて、ブランキング偏向に伴う偏向誤差を補正することにより、荷電ビームのブランキングに伴う偏向誤差を低減することができ、これにより描画精度の向上をはかることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１の実施形態に係わる電子ビーム描画装置の全体構成を示す図。
【図２】第１の実施形態に用いたブランキング偏向器及びブランキング偏向制御回路の一例を示す図。
【図３】第２の実施形態に係わる電子ビーム描画装置の要部構成を説明するためのもので、ブランキング偏向器及びブランキング偏向制御回路の一例を示す図。
【図４】第２の実施形態に係わる電子ビーム描画装置の要部構成を説明するためのもので、ブランキング偏向器及びブランキング偏向制御回路の別の一例を示す図。
【図５】時比率とブランキング偏向誤差との関係を示す図。
【図６】偏向波形の時比率依存及びショット時間依存の例を示す図。
【図７】第３の実施形態に係わる電子ビーム描画装置の要部構成を説明するためのもので、ブランキング偏向器及びブランキング偏向制御回路の一例を示す図。
【図８】第３の実施形態に係わる電子ビーム描画装置の要部構成を説明するためのもので、ブランキング偏向器及びブランキング偏向制御回路の別の一例を示す図。
【図９】第４の実施形態に係わる電子ビーム描画装置の要部構成を説明するためのもので、ブランキング偏向器及びブランキング偏向制御回路の一例を示す図。
【図１０】第４の実施形態に係わる電子ビーム描画装置の要部構成を説明するためのもので、ブランキング偏向器及びブランキング偏向制御回路の別の一例を示す図。
【図１１】図１０の変形例を説明するためのもので、補正偏向器を２段にした例を示す図。
【図１２】第５の実施形態に係わる電子ビーム描画装置の全体構成を示す図。
【図１３】ステップ関数の対で表される矩形パルスの例を示す図。
【図１４】ブランキング偏向器に矩形パルスを印加したときのビームの動きを示す図。
【図１５】Ｘ方向に対するビームのドリフト波形を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
前述した（背景技術）の項で説明したように、ブランキングを高速で行うと描画誤差が生じてしまう。この現象を本発明者らが検討した結果、次の事実が明らかになっている。即ち、ブランキング偏向器を高周波数で動作させると、渦電流により発生する磁場がビームに影響を及ぼすことにより偏向位置が変わってしまう。偏向位置が変わると、ビームショットの形状或いは強度分布などが変わるため、描画誤差となって現れてしまう。さらに、ブランキングによって完全にビームがカットされるまでの間、下流のレンズに入射する角度が光軸からずれるため、レンズの収差によってビームの位置がずれてしまう。そして、これらが描画誤差を発生させる要因となる。
【００１１】
以下の実施形態では、この問題を解決して描画精度の向上をはかっている。
【００１２】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係わる電子ビーム描画装置の全体構成を示す図である。
【００１３】
電子銃（荷電ビーム源）１１から放出された電子ビーム１２は、照明レンズ２１，投影レンズ２２，対物レンズ２３により集束され、試料面１４に照射される。
【００１４】
照明レンズ２１と投影レンズ２２との間には第１成形アパーチャ３１が配置され、第１成形アパーチャ３１と照明レンズ２１との間には、ブランキング偏向器４１が設けられている。ブランキング偏向器４１は偏向電極を平行配置した静電偏向器であり、一方の偏向電極にブランキング偏向電圧が印加され、他方の偏向電極は接地されている。偏向電圧は、繰り返し電圧波形を発生するブランキングジェネレータ等を備えたブランキング偏向制御回路５１から供給される。このブランキング偏向制御回路５１は、主制御装置５０により制御される。
【００１５】
投影レンズ２２と対物レンズ２３との間には第２成形アパーチャ３２が配置され、第２成形アパーチャ３２と投影レンズ２２との間には成形偏向器４２が設けられている。成形偏向器４２は、アパーチャ３１，３２の光学的重なりを可変してビーム形状及び寸法を可変するものであり、主制御装置５０により制御される成形偏向制御回路５２により駆動される。
【００１６】
第２成形アパーチャ３２と対物レンズ２３との間には対物偏向器４３が設けられている。対物偏向器４３は、試料面上でのビーム位置を決めるものであり、主制御装置５０により制御される対物偏向制御回路５３により駆動される。なお、図中に破線で示す１３は、第１成形アパーチャ像の結像関係を示している。
【００１７】
図２は、本実施形態のブランキング偏向器及びブランキング偏向制御回路の一例を示す図である。ブランキング偏向器４１は２つの偏向電極４１ａ，４１ｂからなるダイポール型の静電偏向器であり、一方の電極４１ａに偏向電圧が印加され、他方の電極４１ｂは接地されている。そして、これらの電極４１ａ，４１ｂ間には抵抗４５が接続されている。また、ブランキング偏向器４１の下流側には、ブランキングアパーチャ４６が設けられている。なお、このアパーチャ４６は第１成形アパーチャ３１で代用することもできる。
【００１８】
ブランキング偏向制御回路５１は、補正係数ξを基にブランキング偏向に伴う位置ずれを補正した信号を演算する偏向補正関数Ｆ（ξ）を有するブランキングジェネレータ５１１で構成されている。そして、このブランキングジェネレータ５１１から出力される補正信号がブランキング偏向器４１にブランキング偏向電圧として印加されるようになっている。
【００１９】
ここで、補正係数ξは、例えばブランキング波形そのものや周波数ｆ、時比率ｄ、ショット時間ｓで決まる値であり、この補正係数ξはブランキングジェネレータ５１１内に予め格納されていても良いし、外部から与えられるようになっていても良い。ブランキングによる偏向誤差がブランキングの周波数やショット時間などによらず一定の場合、予めブランキングによる偏向誤差を測定し、この偏向誤差に対応する補正係数ξを求めておけば、実際の描画の際にブランキング偏向信号を補正するだけで、ビームの偏向誤差を補正することができる。
【００２０】
このように本実施形態によれば、電子ビームのブランキングに伴う偏向誤差を予め定めた偏向補正関数Ｆ（ξ）により補正することができるので、ブランキングによる描画精度劣化を抑制することができる。従って、高速描画における描画精度の向上をはかることができる。
【００２１】
（第２の実施形態）
図３及び図４は、本発明の第２の実施形態に係わる電子ビーム描画装置の要部構成を示す図である。なお、図２と同一部分には同一符号を付して、その詳しい説明は省略する。また、描画装置全体の構成は前記図１と基本的に同じである。
【００２２】
図３の例では、ブランキング偏向制御回路５１は、ブランキングジェネレータ５１１と補正波形演算回路５１２から構成されている。
【００２３】
ブランキングジェネレータ５１１では、主制御装置５０からの指令によりブランキング偏向信号が出力される。補正波形演算回路５１２は、予め測定し求めておいた偏向補正関数Ｆ（ξ）を有するものであり、ブランキングジェネレータ５１１からブランキング偏向信号を入力すると共に、主制御装置５０から補正係数ξを入力する。そして、ブランキングジェネレータ５１１から入力した偏向信号をＦ（ξ）により補正して補正信号を演算し、その演算出力をブランキング偏向器４１にブランキング偏向電圧として印加するようになっている。
【００２４】
ここで、補正係数ξは主制御装置５０から供給される。また、補正信号の演算方法としては、ブランキングジェネレータ５１１からのブランキング偏向信号そのものの波形を補正しても良いし、ブランキング偏向信号に偏向誤差補正分を重畳するようにしてもよい。
【００２５】
図４の例では、ブランキング偏向制御回路５１は、ブランキングジェネレータ５１１，補正波形演算回路５１２，パターンジェネレータ５１３，及びビーム位置決め用偏向制御回路５１４から構成されている。この例は、補正係数ξを主制御装置５０から与えるのではなく、実際の描画に応じて計算するものである。
【００２６】
描画パターンを作成するパターンジェネレータ５１３では各ショットのショット時間が出力され、ビーム位置決め用偏向制御回路５１４では各ショットのセトリング時間が出力され、両者から時比率ｄ（ビームＯＮ時間／ビームＯＦＦ時間）が求められる。一方、予めブランキング偏向補正関数Ｆ（ξ）を求めておいて、この関数Ｆ（ξ）を主制御装置５０から補正波形演算回路５１２へ入力する。
【００２７】
補正波形演算回路５１２では、ブランキングジェネレータ５１１からブランキング偏向信号が入力されると共に、実際の描画時に演算して求められる時比率ｄが読み込まれる。さらに、主制御装置５０から補正関数Ｆ（ｄ）が入力される。そして、ブランキングジェネレータ５１１から入力した偏向信号をＦ（ｄ）により補正して補正信号を演算し、その演算出力をブランキング偏向器４１にブランキング偏向電圧として印加するようになっている。なお、補正係数ξとしては時比率ｄ以外にもブランキング波形そのもの、周波数ｆ、ショット時間ｓなどから求めることもできる。
【００２８】
図５は、時比率とブランキング偏向誤差との関係を示す図である。時比率はビームオン時間／ビームオフ時間であり、時比率が小さくなるほどブランキング偏向誤差は大きくなっている。従って、図５のような偏向誤差を打ち消すような関数を設定しておけば、時比率ｄが小さくなってもブランキング偏向誤差を補正することができる。なお、時比率ｄと偏向誤差との関係は、必ずしも図５に示すような関係に限らず、電子ビーム描画装置の構成によって異なっている。
【００２９】
図６（ａ）は偏向波形の時比率依存の例を示す図であり、図６（ｂ）は偏向波形のショット時間依存の例を示す図である。
【００３０】
図６（ａ）に示すように時比率に関しては、従来のように偏向信号のレベル（電圧値）が一定の補正無しの場合、時比率の増加により偏向幅が増大するため、時比率の大小により偏向に大きな差が出てくる。これに対し補正有りの場合、偏向電圧値を補正すればビームＯＮの偏向が時比率の変化によらず一定となる。ビームをブランキングするための偏向量に余裕がある場合は、補正１のようにビームＯＮの偏向だけが一定になるように補正をすればよい。余裕が無い場合は、補正２のように偏向電圧値を補正すれば、時比率の変化によらずビームＯＮの偏向とビームＯＦＦの偏向が一定となる。
【００３１】
ショット時間についても同様に、図６（ｂ）に示すように偏向電圧値を補正することにより、ショット時間によらず偏向を一定にすることができる。
【００３２】
このように本実施形態によれば、先の第１の実施形態と同様の効果が得られるのは勿論のこと、補正係数ξの値を変更することができるため、主制御装置５０から描画状況に応じて最適な補正係数ξを与えることができ、補正精度の向上をはかることができる。さらに、図４の例では、ブランキングによるブランキング偏向誤差を実際の描画条件に応じて補正することができるので、描画精度の更なる向上をはかることができる。
【００３３】
（第３の実施形態）
図７及び図８は、本発明の第３の実施形態に係わる電子ビーム描画装置の要部構成を示す図である。なお、図２と同一部分には同一符号を付して、その詳しい説明は省略する。また、描画装置全体の構成は前記図１と基本的に同じである。
【００３４】
図７の例では、ブランキング偏向制御回路５１は、ブランキングジェネレータ５１１と補正波形演算回路５１２から構成されている。但し、補正波形演算回路５１２は、図３の例とは異なり、２種の補正関数を基に補正を行うものとなっている。
【００３５】
ブランキング偏向の変化が２種類のモードを持つ場合に、それぞれのモードに応じて２段階に分けてブランキング偏向の補正を行う。予め２つのブランキング波形変数の変更補正関数Ｈ（ξ）とＧ（ξ）を求めておいて主制御装置５０から補正波形演算回路５１２へ入力しておく。補正波形演算回路５１２では２つの関数を予め求めておいた偏向補正関数Ｆ（Ｈ（ξ）、Ｇ（ξ）とブランキングジェネレータ５１１の入力から偏向補正出力を求めて偏向電極へ出力する。
【００３６】
図８の例では、ブランキング偏向制御回路５１は、ブランキングジェネレータ５１１，補正波形演算回路５１２，パターンジェネレータ５１３，及びビーム位置決め用偏向制御回路５１４から構成されている。但し、補正波形演算回路５１２は、図４の例とは異なり、２種の補正関数を基に補正を行うものとなっている。
【００３７】
ブランキング偏向の変化が高速のモードと低速のモードの両方を持つ場合に、それぞれのモードに応じた速度で２段に分けてブランキング偏向の制御を行う。高速と低速それぞれについて予めブランキング偏向補正関数Ｇ（ξ）、Ｈ（ξ）を求めておく。この関数を主制御装置５０から補正波形演算回路５１３へそれぞれ入力しておく。
【００３８】
高速モードでは、パターンジェネレータ５１３と偏向位置制御回路５１４で発生したショット時間とセトリング時間から求めた時比率ｄ１でＨ（ｄ１）を求め、低速モード用では、低速に応じて一定時間の時比率を積分（加算）して平均した時比率ｄ２でのＧ（ｄ２）を求め、それぞれの速度に応じてＨ（ｄ１）とＧ（ｄ２）とブランキングジェネレータ出力から偏向補正値を求めて偏向電極へ出力する。
【００３９】
ここでは時比率ｄを例に取ったが、周波数ｆ、ショット時間ｓなどブランキング波形に影響する変数であれば他でも良い。また、高速と低速の２段を例にとったがモード数に応じてＮ段（Ｎは自然数）で良い。また、図８ではＨ（ｄ１）とＧ（ｄ２）を加算しているが偏向補正演算であればこれに限らない。
【００４０】
このように本実施形態によれば、先の第１の実施形態と同様の効果が得られるのは勿論のこと、ブランキング偏向の変化が２種類のモードを持つ場合に、それぞれのモードに適した補正関数を用いて偏向誤差の補正を行うことができるため、描画精度の向上をはかることができる。しかも、図８の例では、ブランキングによるブランキング偏向誤差を実際の描画条件に応じて補正することができるので、描画精度の更なる向上をはかることができる。
【００４１】
（第４の実施形態）
図９及び図１０は、本発明の第４の実施形態に係わる電子ビーム描画装置の要部構成を示す図である。なお、図２と同一部分には同一符号を付して、その詳しい説明は省略する。また、描画装置全体の構成は前記図１と基本的に同じである。
【００４２】
図９の例では、前記図３と同様に、ブランキング偏向制御回路５１は、ブランキングジェネレータ５１１と補正波形演算回路５１２から構成されているが、ブランキング偏向器部分の構成が異なっている。
【００４３】
ブランキング偏向器４１の下流側に補正偏向器４７を設け、ブランキング偏向器４１にはブランキングジェネレータ５１１の出力を与え、補正偏向器４７に補正波形演算回路５１２の補正出力を与える。ここで、補正偏向器４７は、ブランキング偏向器４１と同様に２つの偏向電極からなるもので、各々の電極間には抵抗４８が接続されている。また、補正偏向器４７はダイポールでなくてもよく、４極以上の偏向器とすれば２次元の誤差を補正できる。
【００４４】
補正波形演算回路５１２では、主制御装置５０から補正関数Ｖ２＝Ｇ（ξ）と補正係数ξが与えられ、ブランキング時の偏向位置を変更誤差分だけ補正するための補正信号Ｖ２を出力する。従って、ブランキング偏向器４１によりビームのブランキングが行われ、補正偏向器４７によりブランキングに伴う偏向誤差の補正が行われる。
【００４５】
図１０の例では、前記図４と同様に、ブランキング偏向制御回路５１は、ブランキングジェネレータ５１１，補正波形演算回路５１２，パターンジェネレータ５１３，及びビーム位置決め用偏向制御回路５１４から構成されている。
【００４６】
また、図９と同様に、補正偏向器４７が設けられ、ブランキング偏向器４１にはブランキングジェネレータ５１１の出力を与え、補正偏向器４７に補正波形演算回路５１２の補正出力を与えるようになっている。
【００４７】
補正波形演算回路５１２では、主制御装置５０から与えられた補正関数Ｖ２＝Ｇ（ξ）と、パターンジェネレータ５１３及びビーム位置決め用偏向制御回路５１４で測定された補正係数ξが与えられ、ブランキング時の偏向位置を変更誤差分だけ補正するための補正信号Ｖ２を出力する。即ち、時比率ｄ１を補正周期に応じて積分（加算）平均して求めた時比率ｄ２と偏向補正関数により偏向補正値を演算し補正偏向器４７へ出力する。
【００４８】
従って、図９の例と同様に、ブランキング偏向器４１によりビームのブランキングが行われ、補正偏向器４７によりブランキングに伴う偏向誤差の補正が行われる。また、図４の例と同様に、ブランキングによるブランキング偏向誤差を実際の描画条件に応じて補正することができる。
【００４９】
また、図１１の例のように、ブランキング偏向器４１の上流側にも補正偏向器４９を設け、低速用を２段として補正を行うようにしても良い。さらに、補正偏向器は必要に応じてＮ段でも良い。
【００５０】
なお、図１０及び図１１の例では、補正用偏向器は電流を流さないタイプの偏向器としている。補正用の偏向の立ち上がりが高速である必要が無い場合はこのようなタイプにすることもできる。
【００５１】
このように本実施形態によれば、先の第１の実施形態と同様の効果が得られるのは勿論のこと、補正偏向器４７に補正信号を与えることにより、ビームのブランキングに伴う偏向誤差を補正することができ、高速描画における描画精度の向上をはかることができる。また、ブランキング偏向と補正偏向を独立に行うことができるので、補正の自由度が増す利点もある。さらに、図１０の例では、ブランキングによるブランキング偏向誤差を実際の描画条件に応じて補正することができるので、描画精度の更なる向上をはかることができる。
【００５２】
（第５の実施形態）
図１２は、本発明の第５の実施形態に係わる電子ビーム描画装置の全体構成を示す図である。なお、図１と同一部分には同一符号を付して、その詳しい説明は省略する。
【００５３】
基本的な構成は前記図１と同様であるが、本実施形態では、ブランキング偏向に伴う位置誤差を、成形偏向器４２及び対物偏向器４３により補正するものとなっている。即ち、成形偏向制御回路５２は通常の成形偏向電圧Ｖ１とは別に、ブランキング偏向に伴う誤差を補正するための補正関数Ｖ２＝Ｉ（ξ）を有し、Ｖ１＋Ｖ２を成形偏向器４２に供給するようになっている。同様に、対物偏向制御回路５３は、通常の成形偏向電圧Ｖ１とは別に、ブランキング偏向に伴う誤差を補正するための補正関数Ｖ２＝Ｊ（ξ）を有し、Ｖ１＋Ｖ２を対物偏向器４３に供給するようになっている。
【００５４】
ブランキング偏向器４１でビームを偏向する過程において、第１成形アパーチャ位置でビームが傾いていくので、ビームは投影レンズ２２と対物レンズ２３の外側を通過するようになる。投影レンズ２２と対物レンズ２３は収差を持つために、ビームが外側を通過する場合と光軸を通過する場合とでは軌道が変わり、第２成形アパーチャ位置と試料面位置でもブランキングの過程でビームが完全にカットされるまでの間、ビームの位置がずれていく。このずれは、描画ビーム成形誤差ｄｒ１と試料面上のビーム位置誤差ｄｒ２となるので描画誤差となる。ブランキング波形が時比率などの変化で変わり偏向が変わる場合は、描画の途中でブランキング軌道が変わるので、成形誤差と試料面上のビーム位置誤差も描画に伴って変化する。よって、描画誤差が発生しその誤差は描画に伴って変化する。
【００５５】
これらの誤差をキャンセルするように成形偏向及び対物偏向に対して補正を行う。ブランキングによるビームの傾きとｄｒ１とｄｒ２の関係は予め測定して求めておく。ｄｒ１については通常の描画調整で行われている手法を、使えば第２成形アパーチャ３２を通過するビーム電流と成形偏向の関係から第２成形アパーチャ位置でのビームの移動距離を求めることができる。高精度成形偏向アンプを用いれば測定分解能は１ｎｍ以下が可能であり、描画装置のビーム成形精度仕様レベルの測定が可能である。ｄｒ２についても通常の描画調整で行われているマークを使ったビーム調整方法を用いれば良い。
【００５６】
描画中のブランキング波形が一定である場合は、通常の成形偏向電圧或いは対物偏向電圧に加えて一定の電圧を加算する。ブランキング波形がショット時間とセトリング時間の時比率などによって変わる場合は、予め測定しておいたブランキングによるビームの傾きとブランキング波形変数ξとの関係と、ビームの傾きとｄｒ１或いはｄｒ２の関係とから、ブランキング波形変数ξとｄｒ１或いはｄｒ２の関係であるＩ（ξ）或いはＪ（ξ）を求め、通常の成形偏向電圧或いは対物偏向電圧に加えてビーム位置誤差をキャンセルさせる。
【００５７】
このような構成であれば、第１の実施形態と同様の効果が得られるのは勿論のこと、ブランキングに伴うビーム成形誤差ｄｒ１及びビーム位置誤差ｄｒ２を成形偏向器４２及び対物偏向器４３によって補正することもでき、描画制御の更なる向上をはかることができる。
【００５８】
なお、偏向の誤差の求め方としては下記の方法が考えられる。
【００５９】
まず、ステップ関数を近似した波形を入力としてビーム軌道の動きを測定する。前記図１を例にとり、アパーチャ面とビーム軌道の交点の動きを測定することとする。アパーチャ形状を平らな平面と考えられるとして、これをｘｙ平面と定義する。簡単のため電圧はｔ＜０で０Ｖで、ｔ＝０で０Ｖから１Ｖに変化し、ｔ＞０で１Ｖで一定となる波形とする。想定するｔ＜０の時間及びｔ＞０の時間は問題となるドリフトの変化の時定数よりも十分長い時間、例えば１００倍以上の時間とする。波形の立ち上がりは問題とするドリフトの時定数に比べて十分短いことが必要である。パルスの立ち上がりから測った時間をｔとして、ｔにおけるビームの位置座標がＸｅ（ｔ），Ｙｅ（ｔ）で表されるとする。これをステップ応答の近似として用いる。
【００６０】
矩形のパルスは、立ち上がり或いは立下りの時刻の異なる電圧が交互に異なるステップ関数の対で表される。従って、パルス列はこの対を足し合わせることで表現できる。図１３に示すように、考える時刻をｔとし、その時刻に最も近いパルス電圧の変化した時刻をｔ１、その前をｔ２、以下順に時間を遡ってｔ３，ｔ４，〜，ｔn（ｎは自然数）と表す。時刻ｔｋ（ｋは自然数）での電圧の変化の方向をαｋと表す。０Ｖから１Ｖに変化する場合αｋ＝１、１Ｖから０Ｖに変化する場合をαｋ＝−１とする。
【００６１】
時刻ｔにおけるビームの位置Ｘ（ｔ），Ｙ（ｔ）は偏向電圧をＶｄボルトとすると
【数１】
2010219444.tif 000003
【００６２】
で与えられる。問題となるドリフトのうちの最も長い時定数のドリフトの時定数をτmax とするとき、ｎはｔｎ＞＞τmax になるように、例えばｔｎ〜５τmax と決めれば良い。
【００６３】
ここで、ビーム軌道がステップ状に変化する理想波形をＸｒ（ｔ），Ｙｒ（ｔ）とすると、
ΔＸ(t）＝Ｘr(t)−Ｘ(t)
ΔＹ(t）＝Ｙr(t)−Ｙ(t)
がビーム位置の誤差を与える。得られたビーム位置の誤差の時間変化のうち、パルスの立ち上がり時間程度に相当する速い成分はフィルター等で除いた波形を補正に用いる。
【００６４】
今、説明の便宜上、Ｖｄ＝１Ｖ、ビームの動きが図１４に示すように、ステップ応答波形の立ち上がり後の時間での動きが一次元的で、また、一つの時定数で表される場合を考える。この方向をｘ方向として、更に、入力波形の立ち上がりでのビームの動きが十分速いと近似できて、ドリフトの時定数をτ、ｘ方向の大きさをεとすると、
【数２】
2010219444.tif 000004
【００６５】
と表される場合を考える。波形は例えば図１５のようになる。ここで、θ（ｔ）はステップ関数で、ｔ＜０で＝θ（ｔ）＝０、ｔ＞０で＝θ（ｔ）＝１である。εの符号はシステムによって異なる。以下はε＞０の場合について説明する。ｔ＞ｔ１として、
【数３】
2010219444.tif 000005
【００６６】
と表される。Ｘｒ（ｔ）はｔ＞ｔｉで
【数４】
2010219444.tif 000006
【００６７】
と表して良いので、
【数５】
2010219444.tif 000007
【００６８】
となる。ここで、右辺第二項をΔＸ２（ｔ）と表すと、
【数６】
2010219444.tif 000008
【００６９】
と表される。ここで、ΔＸ２（ｔ１−０）はｔ＝ｔ１でのステップ波形が加わらない場合のｔ＝ｔ１でのΔＸ２（ｔ）を表す。
【００７０】
上の式より、ΔＸ２（ｔ）の計算はｔ＝ｔ１でのΔＸ２（ｔ）の値がΔＸ２（ｔ１−０）で与えられた時に、ｔ＝ｔ１でεα１を加えた値をΔＸ２（ｔ１＋０）とし、
【数７】
2010219444.tif 000009
【００７１】
から求められる。
【００７２】
Ｘｅ（ｔ）が異なる時定数を持つＭ項の和で表されるときには、それぞれの時定数の項について次のように展開できるから、
【数８】
2010219444.tif 000010
【００７３】
それぞれの時定数の項について、ΔＸ２，ｍ（ｔ）を上のΔＸ２（ｔ）を求めた方法で求めて加え合わせればΔＸ（ｔ）は求まる。
【００７４】
ΔＸ（ｔ）の計算を異なる時比率の波形について行い、予め時比率と、偏向動作直後の誤差の変化との関係を求めておく。この関係を補正に用いることができる。
【００７５】
（変形例）
なお、本発明は上述した各実施形態に限定されるものではない。実施形態では、電子ビーム描画装置を例に取り説明したが、ビームをブランキングする機能を有するものであれば、イオンビーム描画装置にも同様に適用することが可能である。
【００７６】
また、ブランキング波形変数としては、ショット時間とセトリング時間の比である時比率ｄ、ブランキング波形の立ち上がり立下りを表わすショット時間ｓ、ショット周波数ｆを例にして説明したが、ブランキングによって変わる変数であればこれらに限らない。
【００７７】
その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々変形して実施することができる。
【符号の説明】
【００７８】
１１…電子銃（荷電ビーム源）
１２…電子ビーム
１３…結像
１４…試料面
２１…照明レンズ
２２…投影レンズ
２３…対物レンズ
３１…第１成形アパーチャ
３２…第２成形アパーチャ
４１…ブランキング偏向器
４２…成形偏向器
４３…対物偏向器
４５，４８…抵抗
４６…ブランキングアパーチャ
４７，４９…補正偏向器
５０…主制御装置
５１…ブランキング偏向制御回路
５２…成形偏向制御回路
５３…対物偏向制御回路
５１１…ブランキングジェネレータ
５１２…補正波形演算回路
５１３…パターンジェネレータ
５１４…ビーム位置決め用偏向制御回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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